46 Распространение, растворение и осаждение кремнезема 47

Бначале эти частицы агрегируют в короткие цепочки обра @,- одну группу ОН, в случае высокогидроксилированной поверхзуя очень открытую трехмерную кремнеземную сетку геля, ности составляет около 12,5 А'. заполняющую водную фазу. По мере удаления воды происходит О, 54 6 10' ~ 12,5 буО ~/ $1O постепенное сжатие этой сетки. Однако при нормальной тем- 60 10зо пературе остается слой воды толщиной, вероятно, в несколько

Б случае когда вода адсор ируется на силаноль молекул, который связан водородной связью с силанольной поверхностью кремнезема. Таким образом, сформировавшийся ности, на одну группу i приходится одна молек ла гидратированныи гель имеет более низкое давление водяного

сорбционных кривых [110] действительно показывает, что вео 0,5 личина каждой ступеньки соответствует отношению

Н20/$102 —— 0,5. ~„ 0,4 1

Тем не менее необходимо признать, что, используя указан-

ную теорию, трудно объяснить определенные отношения ~ 0,5

Н20/Si02, равные 1,0 и 0,5, идентифицированные в гелях, при-

1 готовленных гидролизом сложных циклогексановых эфиров ~ 0,2

циклической тетракремневой кислоты [(НО) 2SiO] 4 и полицикй 01 . лического декамера [(НО) 2$40з] 5 [107] или же [(НО) 2SiO] „, полученного при гидролизе $1$2 [112].

С другой стороны, Де Буром было отмечено [113а], что уда- 0 100 200 500 ление слоев воды с поверхности оксида алюминия происходит Температура, С в виде отчетливо выраженных ступенек. Таким образом, отме-

ченное выше объяснение не является исключением, поскольку Рис. 1.3. Содержание связаннай воды в гидратированном аморфиом кремне- высокогидратированные гели, приготовленные при нейтральном земе при повышении температуры в вакууме по данным [110]. или низких рН и при комнатной температуре, обычно имеют

удельную поверхность в области 600 — 800 м'/г. пара, чем давление насыщенных паров жидкой воды. Ступенчатое удаление воды, возможно, соответствует удалению после- Биогенные формы кремнезема довательных слоев молекул Н20 с поверхности кремнезема.

азнови ностей б ог р б По мере ее удаления из пространства между частицами кремне- Большое число разновидностеи б ог

азнови ностей биогенного кремнезема о назема структура геля сжимается, и частицы будут сближаться ых ви ах живых о ганизмов в виде изолиродо тех пор, пока не удалится вся свободная вода и не придут т кту и иове хностных элементов. в контакт силанольные поверхности кремнезема. Б большинстве случаев кремнезем после ос о д р

н зем после освобождения от оргаКак показано на рис. 1.3, такая стадия для рассматривае- нических веществ проявляется д

является в виде характерных узоров и мого типа геля достигается в точке, имеющей молярное отно- форм (см. гл. 7). Фактически се

(см. гл. 7). Фактически все биогенные формы кремнезема шение Н2О/$1О2, равное 0,275. Графическая зависимость содер аморфны. Они часто имеют подструктуру из чрезвычайно мажания воды в этом геле от температуры приведена при давле- ~, лых частиц, меньших 50 А, с гр„ """ 2 мм рт. ст. [110]. Так как известно, что удалени~ водь1 Частицы либо соединяются вместе в плотно упакованные трех- в интервале температур 200 — 300'С включает дегидратацию силанольных групп, то, следовательно, линейный участок выше микроскопические массы, либо я л 70 С относится именно к этому процессу, тогда как ниже 70'С о

тве стиями подобно швейцарскому удаляется только адсорбированная вода. Таким образом, со- м с связанных межд собой палочек. держание силанольных групп при 70'С составляет около Небольшие первичные частицы могут сл

и ы мог т слипаться в более плот- 0,27 моль Н20, или 0,54 групп ОН на 1 атом кремния. ные структуры, и переплетающиеся поры становятся тоньше. Из этих данных можно оценить значение удельной поверх-

аж ения к емнезема может сгладить ности кремнезема, учитывая, что площадь, приходящаяся на характерные детали и привести к о р

п ивести к об азованию непроницаемого